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注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)液壓沖擊壓力測試系統(tǒng)
 注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)在注塑機(jī)合模、注射、保壓降溫成型等注射成型工序中占有重要的作用，肘桿式合模機(jī)構(gòu)合模與開模過程中，由于生產(chǎn)工藝的需要存在極大的瞬時(shí)沖擊，對(duì)加工零件與設(shè)備造成較大的影響，需要對(duì)該過程的沖擊進(jìn)行測試分析，為后續(xù)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供理論依據(jù)。
  1、注塑機(jī)液壓系統(tǒng)工作過程
  某型號(hào)注塑機(jī)合模部分采用液壓-雙曲肘式合模裝置，主要零部件有：合模液壓缸、尾板、曲肘連桿、調(diào)模裝置、頂出桿裝置、頂出桿、移動(dòng)模板、導(dǎo)柱（哥林柱）和固定模板等。合模時(shí)液壓缸無桿腔進(jìn)壓力油，有桿腔回油，液壓桿推動(dòng)曲肘帶動(dòng)動(dòng)模板和模具向前移動(dòng)進(jìn)行合模并鎖模；射膠保壓完成后，制品開始冷卻，然后進(jìn)行開模，開模時(shí)液壓缸有桿腔進(jìn)壓力油，無桿腔回油，液壓桿推動(dòng)曲肘帶動(dòng)動(dòng)模板和模具向左移動(dòng)然后頂針頂出制品，一個(gè)周期結(jié)束。
  注塑機(jī)液壓系統(tǒng)的回路構(gòu)成有：開合?；芈贰⒆⑸渖淠z回路、注射座前進(jìn)后退回路、制品吹落和頂出回路等。
圖1:為開合?；芈芬簤涸韴D，主要由電機(jī)帶動(dòng)油泵的動(dòng)力系統(tǒng)、調(diào)節(jié)流量和壓力的各種閥類元件及運(yùn)動(dòng)傳遞的最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓油缸和轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿的液壓馬達(dá)。注塑機(jī)動(dòng)作循環(huán)過程：合模――注射座前移――注射――保壓――冷卻和預(yù)塑――注射座后退――開模――頂出制品――
合模。
  合模過程：由快速合模
1、快速合模
2、低壓模保和高壓鎖模
4個(gè)過程組成。合模開始前關(guān)上注塑機(jī)的安全門，YA1、YA2及安全閥YA24得電。（1）快速合模1：電磁閥YA3和YA12得電，壓力油從泵出來經(jīng)過三位四通電磁換向閥V1到達(dá)合模油缸無桿腔，并且合模油缸有桿腔的液壓油回流經(jīng)過二位四通電磁換向閥V2與V1的A口壓力油合并流向合模油缸無桿腔，增大了流量，加快了活塞運(yùn)動(dòng)速度，所以合模油缸處于剛開始運(yùn)動(dòng)的快速合模1階段。此階段的液壓系統(tǒng)壓力由溢流閥V14調(diào)節(jié)。（2）快速合模2：電磁閥YA3得電、YA12不得電，壓力油經(jīng)過三位四通電磁換向閥V1直接進(jìn)入合模油缸，有桿腔液壓流回油箱。（3）低壓模保：電磁閥YA3得電，電機(jī)低速低轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，活塞桿推動(dòng)注塑機(jī)動(dòng)模板慢速和定模板合攏并保持模板的位置。（4）高壓鎖模：電磁閥YA3得電，電機(jī)高轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，活塞桿以很大的力推動(dòng)動(dòng)模板和定模板鎖緊，用來抵抗射膠巨大的沖擊力。
 2、測試系統(tǒng)整體方案測試實(shí)驗(yàn)方案為：測試實(shí)際工作狀態(tài)下的油缸壓力、流量以及合模機(jī)構(gòu)動(dòng)模板的運(yùn)行速度和模板及機(jī)床的振動(dòng)等參數(shù)，針對(duì)開模、合模工況分為兩組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖2所示。本次測試需要測試動(dòng)模板的位移對(duì)應(yīng)合模油缸及泵出口對(duì)應(yīng)的壓力值，還有模板和機(jī)身的振動(dòng)。選定位移傳感器1個(gè)，壓力傳感器3個(gè)，加速度傳感器4個(gè)。位移傳感器用注塑機(jī)自帶的杰弗倫位移行程電子尺，實(shí)時(shí)測量動(dòng)模板運(yùn)動(dòng)位移，測量范圍為0～420mm，輸出信號(hào)為0～10V的電壓值；泵出口壓力信號(hào)采集利用泵出油法蘭上壓力信號(hào)反饋的杰佛倫S-N-E-E-B25D-M-V壓力傳感器；位移電子尺和泵出口壓力傳感器由通電的注塑機(jī)供電；油缸兩端壓力數(shù)據(jù)采集采用VP4系列壓力變送器，測量壓力范圍0～20Mpa；測量振動(dòng)信號(hào)的壓電式加速度傳感器。 3、測試傳感器安裝測試分析
  在LabVIEW中編寫的VI程序由前面板（Front Panel）、程序框圖（Block Diagram）、圖標(biāo)和連線（con and Connector）三部分一起組成。在此次編寫的程序中，針對(duì)實(shí)際測量需要對(duì)8個(gè)通道的數(shù)據(jù)一起采集。以某公司160噸鎖模力的伺服控制液壓注塑機(jī)為測試對(duì)象，由于二位四通電磁換向閥只起到輔助作用，電磁鐵YA12在一個(gè)開模、合模過程中通電時(shí)間很短，可以用三位四通電磁換向閥前的油制板上進(jìn)油口處壓力代替油缸進(jìn)油口壓力，總的回油壓力為油缸回油口壓力。
  測試過程中，首先是合模，動(dòng)模板在液壓缸的推動(dòng)作用下向前移動(dòng)，為了不讓動(dòng)模板產(chǎn)生較大的慣性沖擊要求啟動(dòng)加速度比較小，速度的變化要求比較平穩(wěn)，所以需慢速啟動(dòng)；在動(dòng)模板帶著模具運(yùn)行過程中則需快速運(yùn)行，減少中間運(yùn)動(dòng)時(shí)間以提高工作效率；
動(dòng)模板到達(dá)快要和定模板接觸時(shí)，為防止速度快會(huì)沖擊模具甚至撞壞模具，減速慢行讓模具緩慢接觸，最后高壓鎖模，上下模具緊密接觸并發(fā)生彈性變形。開模同樣是先慢速后塊速再慢速的過程。
  在不同的流量壓力設(shè)置參數(shù)下，在數(shù)據(jù)設(shè)置滿足開合模動(dòng)作完成正常的條件下，對(duì)各個(gè)點(diǎn)的壓力、位移以及加速度信號(hào)進(jìn)行測試采集，可以通過對(duì)各種不同的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行規(guī)劃與測試分析，尋求最佳的注塑機(jī)的工作數(shù)據(jù)，并通過對(duì)測試數(shù)據(jù)的分析為后續(xù)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
  4、合模過程壓力沖擊變化的測試液壓注塑機(jī)開合模動(dòng)作由液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓缸帶動(dòng)，在這過程中，液壓油的壓力和流量會(huì)起到至關(guān)重要的作用，通常在這個(gè)過程中負(fù)載的大小會(huì)決定著壓力的變化，而流量改變則會(huì)影響開合模過程的速度，本文僅對(duì)其中的壓力變化的部分信號(hào)進(jìn)行分析說明。
  合模是注塑機(jī)注射工作的第一步，它與開模同屬于合模機(jī)構(gòu)產(chǎn)品注射成型的工作流程，由于合模后要進(jìn)行一系列注射保壓等工序后再開模，所以它與開模實(shí)際上是合模機(jī)構(gòu)兩個(gè)獨(dú)立的工序。在進(jìn)行測試分析之前，首先進(jìn)行數(shù)字模擬分析，通過軟件模擬分析研究流量、壓力和流量斜率參數(shù)對(duì)合模沖擊振動(dòng)以及性能的的影響，確定最合理的開模設(shè)置參數(shù)，為實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)。泵出口壓力與油缸壓力腔壓力趨勢(shì)一致，在合模過程中，在模具接觸后壓力顯著上升，再進(jìn)行高壓鎖模，觀察振動(dòng)信號(hào)同樣在模板啟動(dòng)加速運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)達(dá)到了最大幅度，高壓鎖模這一過程對(duì)合模板產(chǎn)生了一定較大的沖擊，合模鎖模階段產(chǎn)生了兩處沖擊振動(dòng)較為明顯的地方。
  5、結(jié)論論文介紹了注塑機(jī)沖擊振動(dòng)測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以某公司伺服液壓注塑機(jī)合模沖擊振動(dòng)現(xiàn)象出發(fā)，對(duì)液壓系統(tǒng)的壓力參數(shù)改變進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試。通過對(duì)測試數(shù)據(jù)的分析，優(yōu)化了參數(shù)設(shè)置，使得開合模周期短、振動(dòng)小，提高了生產(chǎn)效益的同時(shí)提升了注塑機(jī)生產(chǎn)工作環(huán)境，該實(shí)驗(yàn)分析方法還為其他機(jī)型的注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)沖擊振動(dòng)的減小及效益的提高提供了理論指導(dǎo)。